Der Hauptunterschied zwischen Hydratation und Hydrierung besteht darin, dass Hydratation sich auf die Addition von Wassermolekülen an eine organische Verbindung bezieht, während sich Hydrierung auf die Addition eines Wasserstoffmoleküls an eine organische Verbindung bezieht.
Hydrierung und Hydrierung sind wichtig bei chemischen Synthesereaktionen. Diese beiden Reaktionen umfassen die Öffnung einer Doppelbindung in einer organischen Verbindung durch Addition eines Substituenten an die Kohlenstoffatome in der Doppelbindung. Die Substituenten, die bei diesen Prozessen hinzugefügt werden, unterscheiden sich voneinander.
Was ist Flüssigkeitszufuhr?
Hydration ist die Addition eines Wassermoleküls an eine organische Verbindung. Die organische Verbindung ist üblicherweise ein Alken, das eine Doppelbindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen aufweist. An diese Doppelbindung wird das Wassermolekül in Form einer Hydroxylgruppe (OH–) und eines Protons (H+) angelagert. Daher dissoziiert das Wassermolekül vor dieser Zugabe in seine Ionen. An einem Kohlenstoffatom der Doppelbindung sitzt die Hydroxylgruppe, am anderen Kohlenstoffatom das Proton.
Abbildung 01: Eine einfache Hydratationsreaktion
Da es um Bindungsbruch und Bindungsbildung geht, ist die Reaktion stark exotherm. Das bedeutet; die Reaktion setzt Energie in Form von Wärme frei. Es ist eine schrittweise Reaktion; im ersten schritt wirkt das alken als nukleophil und greift das proton des wassermoleküls an und bindet über das weniger substituierte kohlenstoffatom daran. Hier folgt die Reaktion der Markonikov-Regel.
Der zweite Schritt beinh altet die Anbindung des Sauerstoffatoms des Wassermoleküls an das andere Kohlenstoffatom (hochsubstituiertes Kohlenstoffatom) der Doppelbindung. An dieser Stelle trägt das Sauerstoffatom des Wassermoleküls eine positive Ladung, weil es drei Einfachbindungen trägt. Dann kommt ein weiteres Wassermolekül, das das zusätzliche Proton des angehängten Wassermoleküls aufnimmt und die Hydroxylgruppe am weniger substituierten Kohlenstoffatom zurücklässt. Somit führt diese Reaktion zur Bildung eines Alkohols. Alkine (Kohlenwasserstoffe mit Dreifachbindungen) können jedoch auch eine Hydratationsreaktion eingehen.
Was ist Hydrierung?
Hydrierung ist der Prozess der Addition eines Wasserstoffmoleküls an eine organische Verbindung. Außerdem beinh altet diese Reaktion die Behandlung einer organischen Verbindung mit Wasserstoffgas. Üblicherweise erfolgt die Reaktion in Gegenwart eines Katalysators wie Nickel, Palladium oder Platin. Nichtkatalytische Hydrierungen sind nur bei sehr hohen Temperaturen möglich. Dieses Verfahren ist auch wichtig bei der Reduktion von ungesättigten organischen Verbindungen. Das bedeutet; die Hydrierung kann in organischen Verbindungen Doppelbindungen oder Dreifachbindungen öffnen und sie in Verbindungen mit Einfachbindungen umwandeln.
Der Prozess der Hydrierung besteht aus drei Komponenten: ungesättigtes Substrat, Wasserstoffquelle und Katalysator. Die Reaktionsbedingungen wie Temperatur und Druck variieren je nach Art der ungesättigten Verbindung und des Katalysators. Das Substrat kann entweder ein Alken oder ein Alkin sein. Die Hydrierung kann auf zwei Arten erfolgen: homogene Katalyse und heterogene Katalyse.
Bei der homogenen Katalyse verbindet sich das Katalysatormetall sowohl mit Alken als auch mit Wasserstoff zu einem Zwischenprodukt (Alken-Katalysator-Wasserstoff-Zwischenproduktkomplex). Dann erfolgt die Übertragung eines Wasserstoffatoms von Metall auf Kohlenstoff in der Doppelbindung (oder Dreifachbindung). Als nächstes erfolgt die Übertragung des anderen Wasserstoffatoms von der Wasserstoffquelle auf die Alkylgruppe bei gleichzeitiger Dissoziation des Alkans.
Abbildung 02: Drei Stufen der Hydrierung
Bei der heterogenen Katalyse bindet die ungesättigte Bindung an den Katalysator, während die Wasserstoffquelle in zwei Wasserstoffatome dissoziiert. Dann tritt ein reversibler Schritt auf, bei dem ein Wasserstoffatom an die ungesättigte Bindung bindet. Schließlich findet eine irreversible Reaktion statt, bei der das andere Wasserstoffatom an die Alkylgruppe bindet.
Was ist der Unterschied zwischen Hydratation und Hydrierung?
Hydrierung und Hydrierung sind wichtige Prozesse in der chemischen Synthese. Der Hauptunterschied zwischen Hydratation und Hydrierung besteht darin, dass sich die Hydratation auf die Addition von Wassermolekülen an eine organische Verbindung bezieht, während sich die Hydrierung auf die Addition eines Wasserstoffmoleküls an eine organische Verbindung bezieht.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Hydratation und Hydrierung zusammen.
Zusammenfassung – Hydration vs. Hydrierung
Hydrierung und Hydrierung sind wichtige Prozesse in der chemischen Synthese. Der Hauptunterschied zwischen Hydratation und Hydrierung besteht darin, dass sich Hydratation auf die Addition von Wassermolekülen an eine organische Verbindung bezieht, während sich Hydrierung auf die Addition eines Wasserstoffmoleküls an eine organische Verbindung bezieht.
